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《Sn改性AuTS-1催化剂上丙烯气相环氧化反应研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、Sn改性的Au/TS-1催化剂上丙烯气相环氧化反应研究潘小荣，张超，罗孟飞，鲁继青基金项目：国家自然科学基金项目(20703039)作者简介：潘小荣(1982—），女，硕士*通讯联系人：鲁继青，男，博士，研究员，E-mail:jiqinglu@zjnu.cn,Tel:0579-82287325(浙江师范大学物理化学研究所,浙江省固体表面反应化学重点实验室,浙江金华321004)摘要：以Sn改性的TS-1分子筛为载体，利用沉积沉淀法制备了金催化剂，用于在氢气氧气共存下丙烯直接环氧化反应，并比较了不同Sn掺杂量对催化剂结构及其催化性能的影响。X射线衍射与红外光谱结果表明，
2、Sn掺杂进入TS-1骨架中。反应活性结果表明，Sn的改性使催化剂上丙烯的转化率由1.6提高到2.5%，环氧丙烷的选择性由87上升到90%，活性的增加可能是由于Sn的掺入引起的配位效应(ligandeffect)。关键词：环氧丙烷;丙烯环氧化;金催化剂;TS-1分子筛;Sn;改性中图分类号：O643.3环氧丙烷(PO)是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇和各类非离子表面活性剂等。目前PO的传统工业生产方法为氯醇法和间接氧化法，这两种方法约占世界PO总产量的90%以上。氯醇法技术成熟、投资较低，我国大多采用这种方法，但氯醇法严重腐蚀设备、产生大量含氯废
3、水对环境污染严重。与氯醇法相比，间接氧化法大幅度提高了单套装置的生产规模，减少了废水的排放等，但也有不利之处，如投资大、联产品比例大，且副产品的市场因素制约严重。由于以上两种工艺的种种不足及其对环境的污染严重，因此开发流程简单、副产品少和无污染的绿色工艺越来越受到重视。以分子氧为氧化剂进行丙烯直接环氧化是原子最经济反应，也是催化领域最具挑战性的课题之一。乙烯和分子氧在银催化剂上制取环氧乙烷是工业上重要的催化反应，但研究表明，丙烯在银催化剂上进行的环氧化反应，选择性很低[[]ZemichaelFW,PaleimoA,TikhovMS,etal.Catal.Lett.[J
4、],2002,80(3~4):93~98-[]GuoXW,WangRP,WangXS,etal.Catal.Today[J],2004,93~95:217~222[]TakahashiA,HamakawaN,NakamuraI,etal.Appl.Catal.A:Gen.[J],2005,294:34~39]。这是因为丙烯与乙烯相比，由于其甲基上a-H的存在，使氧更容易攻击甲基从而使丙烯被深度氧化成CO2。1998年，Haruta等[[]HayashiT,TanakaK,HarutaM.J.Catal.[J],1998,178:566~575]首次发现将高分散的金负载
5、在TiO2上，可以在H2和O2共存的情况下对丙烯进行环氧化反应，虽然丙烯的转化率不高，但是PO的选择性很高，这被认为是丙烯环氧化的重大突破[[]NijhuisTA,HuizingaBJ,MakkeeM,eta1.Ind.Eng.Chem.Res.[J],1999,38:884~891]。这一发现推动了Au-Ti系催化剂上丙烯环氧化反应的研究。陆续有文献报道Au负载到其他含钛载体上，如TS-1[5-[]YapN,AndresR.P,DelgassW.N.J.Catal.[J],2004,226:156~170]，Ti-MCM-41[[]UphadeBS,OkumuraM
6、,HarutaM,etal.Appl.Catal.A.[J],2000,190:43-50-[]SinhaAK,SeelanS,HarutaM,etal.Appl.Catal.[J],A,2003,240:243~252]，Ti-MCM-48[[]UphadeBS,AkitaT,HarutaM,etal.J.Catal.[J],2002,209:331~340-[]QiC,AkitaT,HarutaM,etal.Appl.Catal.[J],A,2003,253:75~89]，Ti-TUD[[]LuJQ,ZhangXM,OyamaST,etal.J.Catal.[J]
7、,2007,250:350~359]等，进行丙烯直接环氧化反应研究。在各类含Ti载体催化剂中，Au/TS-1催化剂由于具有良好的稳定性和对PO的高选择性，得到了人们的广泛关注。但该催化剂体系还存在一些问题，如丙烯转化率低、氢气利用率偏低、催化剂容易失活等。Sinha等[[]SinhaAK,SeelanS,HarutaM,etal.J.Phys.Chem.B.[J],2005,109:3956~3965]采用高比表面积、高钛含量、三甲基硅烷化的三维介孔钛硅分子筛为载体，负载Au后作为催化剂，使丙烯环氧化活性显著提高。最近，Haruta等[[]Huang
